傳統瞬變電磁法的改進及其在隧道超前地質預報中的應用

作者：伍小剛,李天斌,張中,薛德敏

摘要：為保證施工人員和設備的安全,在隧道開挖過程中需要掌握掌子面前方含水不良地質體的發育情況。較為常用的探測含水不良地質體的物探方法為傳統瞬變電磁法。由于以往沒有重視探測裝置與地質體間的耦合關系,傳統瞬變電磁法沿單一測線進行數據采集的方式只能從單一角度發射磁場從而獲得單一角度的探測結果,因此一直存在預報不準、漏報等問題。為了克服上述問題,提高預報的準確性,文章對傳統瞬變電磁法進行了改進。基于探測裝置與地質體間的良-強耦合關系,提出了一種能從水平和豎直方向進行多角度探測的共軸偶極法,通過轉動探測裝置從多個角度發射磁場,使單一角度無法探測的地質體也能與磁場達到良-強耦合效果,從而降低預報不準、漏報的可能性。共軸偶極法具有多個角度的探測結果,多個結果相互印證,具有比傳統方法更高的準確性。在九綿高速公路天池隧道里程為YK223+135—YK223+035段內進行傳統方法和共軸偶極法預報,開挖驗證表明共軸偶極法對含水節理裂隙和巖溶裂隙等含水不良地質體的預報準確性比傳統方法高,可為類似隧道超前地質預報工作提供一定參考。

發文機構：成都理工大學地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室

關鍵詞：隧道超前地質預報瞬變電磁法共軸偶極含水不良地質體tunneladvanced geological forecasttransient electromagnetic methodcoaxial dipole methodwater-bearing poor geological bodies

分類號： U452.11[建筑科學—橋梁與隧道工程]